(57)【要約】【課題】ドーム状にプレス成型されたシャドウマスクがフレームに内装され構成されたマスク−フレーム組立体を備えるカラー陰極線管において、動作開始後の短時間内にシャドウマスクの熱膨張によって生じるカラー陰極線管の色ずれを、高価な材料を用いることなく簡単な構成によって防止する。【解決手段】多数の開孔が形成されたドーム状の主面部１１とその周辺を折曲げて枠状に形成されたスカート部１２を有するシャドウマスク５を、略矩形枠状のフレーム６の壁部１４に内装し溶接して構成したマスク−フレーム組立体を備えたカラー陰極線管の動作していない状態で、前記スカート部１２と前記壁部１４との間隔が、前記シャドウマスク５と前記フレーム６との溶接点１７から前記主面部１１に近づくにつれて拡がるような構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の開孔が形成された略矩形状の主面部とその周辺で折曲げられて枠状に形成されたスカート部を有するシャドウマスクを、略矩形状のフレームの壁部に内装し溶接して構成したマスク−フレーム組立体を備えたカラー陰極線管であって、
前記カラー陰極線管が動作していない状態において、
前記スカート部と前記壁部との間隔が、前記シャドウマスクと前記フレームとの溶接点から前記主面部に近づくにつれて拡がっていることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】
前記スカート部と前記壁部との間のなす角度が、前記主面の対角部で最も大きく、短軸上で最も小さいことを特徴とする請求項１記載のカラー陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー陰極線管に関するもので、特にその管内部品であるシャドウマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー陰極線管の色選別の役割を担うシャドウマスクの一つに、ドーム状に成型されたプレスマスクと呼ばれるものがある。プレスマスクタイプのシャドウマスクは、開孔が多数形成された正面が略矩形状の主面部と、この主面部の周辺を折曲げて設けられたスカート部からなる。プレスマスクのスカート部が略矩形状のフレームの内壁に固着溶接されてマスク−フレーム組立体が構成され、これがカラー陰極線管のフェースパネル内部に取付けられている。
【０００３】
このようなプレスマスクタイプのシャドウマスクの一例が、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−４５６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、プレスマスクでは、以下のような課題があった。
【０００５】
シャドウマスクはフレームに比べて板厚が薄いため、短時間で熱膨張しやすい。このため、カラー陰極線管の動作（電子ビームで画面を走査させること）を開始させた直後に、電子ビームの射突によりシャドウマスクのみが先に熱膨張してしまい、その際にシャドウマスクの開孔位置とこの開孔を通過する電子ビームの軌道がずれて、カラー陰極線管の色ずれが生じてしまう。
【０００６】
この対策として、シャドウマスクの材料として熱膨張係数の小さなインバー材を用いることが広く知られているが、この場合には、シャドウマスクの材料のコスト高になるという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、高価な材料を用いることなく、カラー陰極線管の動作開始直後のシャドウマスクの熱膨張による色ずれを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のカラー陰極線管は、多数の開孔が形成された主面部とその周辺で折曲げられて枠状に形成されたスカート部を有するシャドウマスクを、フレームの壁部に内装し溶接して構成したマスク−フレーム組立体を備えており、カラー陰極線管が動作していない状態において、前記スカート部と前記壁部との間隔が、前記フレームとの溶接部から前記主面部に近づくにつれて拡がっていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、動作開始直後のシャドウマスクの熱膨張による色ずれを防止することができ、他の要因による色ずれが生じても問題ないレベルのカラー陰極線管を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明のカラー陰極線管の一実施形態について説明する。
【００１１】
図２は、カラー陰極線管の概略断面図である。カラー陰極線管１は、内面に蛍光体スクリーン２が形成されたフェースパネル３と、これと接合されたファンネル４とから外囲器が構成され、外囲器内には、蛍光体スクリーン２と対向するシャドウマスク５とこれを支持するフレーム６が、スプリング（図示せず）を介して、フェースパネル３の内壁に設けられたパネルピン（図示せず）に係止されており、さらに、ファンネル４のネック部７に電子銃８が備えられている。カラー陰極線管の動作時には、電子銃８から３本の電子ビーム９（ここでは重なって１本に見えている）が射出され、この電子ビーム９がファンネル４の外部に備えられた偏向ヨーク１０によって偏向走査されながらシャドウマスク５の開孔を通過して蛍光体スクリーン２に到達することで画像が映し出される。
【００１２】
図３にシャドウマスクの斜視図を示し、図４にフレームの斜視図を示す。
【００１３】
シャドウマスク５は、略矩形状の主面部１１に多数の開孔が形成されており、この主面部１１の周辺部を折曲げることで枠状に形成されたスカート部１２を有している。このようなシャドウマスク５は、平板状金属にエッチング処理によって開孔を形成した後、プレス成型することにより作成される。また、フレーム６は、略矩形状の枠体であり、底面部１３とこの底面部１３からほぼ垂直に立ち上がった壁部１４とを有している。
【００１４】
シャドウマスク５のスカート部１２には、フレーム６の壁部１４に内装させやすいよう切り込み１５が複数設けられ、この切り込み１５によりスカート部１２は複数の舌片１６に分けられる。シャドウマスク５は、フレーム６と組立てられる前の状態で、スカート部１２の端部（主面から最も遠い位置の端）が主面部１１よりも外側へ大きく傾斜して成型されており、かつ、この端部での外径寸法が、フレーム６の壁部１４の対角方向の内径寸法よりも大きい。このシャドウマスク５が、フレーム６の壁部１４に内装され舌片１６で溶接され、マスク−フレーム組立体が構成される。
【００１５】
図１は、カラー陰極線管が動作していない状態におけるシャドウマスクとフレームの溶接部を説明するための部分断面図である。ここでは、一つの対角部分についてのみ示している。シャドウマスク５は、主面１１がなだらかなドーム状になっており、この端から延長して折曲げ形成されたスカート部１２がフレーム６の壁部１４に内装されている。このとき、溶接点１７から主面１１に近づくにつれて、シャドウマスク５のスカート部１２とフレーム６の壁部１４との間隔が拡がるような形状となっている。
【００１６】
ここで、一実施の形態として、画面対角サイズが５１ｃｍのカラー陰極線管を例に挙げて具体的に説明する。シャドウマスクの主面において、対角（外径寸法）４９３ｃｍ、長辺４０２ｃｍ、短辺３０７ｃｍであり、シャドウマスクの板厚は０．２５ｍｍである。フレームに溶接される前の状態では、シャドウマスクのスカート部末端で、対角外径４９７ｃｍ、長辺４０５ｃｍ、短辺３１０ｃｍである。また、シャドウマスクとフレームとが組立てられた状態では、シャドウマスクのスカート部のフレームに溶接された部分で、対角４９６ｃｍ、長辺４０３．６ｃｍ、短辺３０９ｃｍであり、これはフレームの内径とほぼ等しい。
【００１７】
なお、シャドウマスクは、スカート部のフレームとの溶接部では、主面部での外寸法に対して０．５〜１．０％程度大きくするのが好ましく、また、画面の長軸上、短軸上、対角軸上のそれぞれの端部での電子ビーム入射角度が異なるため、スカート部とフレーム壁部との間のなす角度（図１のα）を、それぞれの端部の位置で、一律同じではなく異なる値とすることが好ましい。この角度が、対角部でもっとも大きくかつ短軸上で最も小さくなるように、シャドウマスクおよびフレームの形状、サイズや溶接点位置を調整するのが理想的である。このようにすることで、それぞれの位置に応じて必要なだけの色ずれ補正を行うことができる。本実施の形態では、スカート部とフレーム壁部との間のなす角度αを、対角軸上では２３度、長軸上では１６度、短軸上では１３度とした。
【００１８】
このような組立体を備えたカラー陰極線管を動作させた後短時間内のシャドウマスクの熱膨張の様子を、図１を用いて説明する。シャドウマスク５のスカート部１２は端部側の一部が押しつけられるようにフレーム６に内装かつ溶接されているので、シャドウマスク５の温度が急上昇してシャドウマスク５が熱膨張する際には、てこの原理のように、フレーム６の壁部１４との溶接点１７を固定基準点にしてシャドウマスク５の表面形状が変化し、実線から波線のようになる。この際、シャドウマスク５の開孔１８は、フレーム６の壁部１４へ向かう方向（矢印Ｄ１の方向）と蛍光体スクリーン２へ向かう方向（矢印Ｄ２の方向）との双方に移動するため、シャドウマスクの同一開孔を通過する電子ビーム９の軌道はほとんど変化しない。このように電子ビームの軌道の変化が少ないため、色ずれを抑えることができる。
【００１９】
これに対し、従来のシャドウマスクを備えたカラー陰極線管では、部分断面図として図５に示すように、シャドウマスク５とフレーム６とは重なり部分のほぼ全域が密着した状態で溶接点１７で溶接されている。このため、カラー陰極線管を動作させると、急な温度上昇によって、シャドウマスク５の開孔１８は主として蛍光体スクリーンの方向（矢印Ｄ２の方向）に移動しようとする。その結果、シャドウマスクの開孔１８を通過する電子ビーム９の軌道が一点鎖線から二点鎖線のようになる。電子ビームの軌道がずれることによって、蛍光体スクリーン上の照射される位置がずれ、その結果、色ずれが生じる。
【００２０】
本発明と従来技術について、カラー陰極線管の動作開始直後の電子ビームのずれを、画面で最も色ずれが生じやすい対角部において測定し比較した。動作開始後１０分以内に生じる電子ビーム移動量は、本発明では最大１４μｍであったのに対し、従来技術では４４μｍであった。画面対角サイズ５１ｃｍのカラー陰極線管の場合、他の要因による色ずれも併せた総合の許容色ずれ裕度は６０μｍ程度であることから、本発明では、長時間動作後の熱膨張や地磁気などの他の要因によって色ずれが生じても十分裕度に収まるようなものであると言える。
【００２１】
このように、本発明のような構成とすることにより、カラー陰極線管の動作開始直後のシャドウマスク熱膨張による色ずれを小さく抑えることができ、他の要因による色ずれが生じても問題ないレベルのカラー陰極線管を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明のカラー陰極線管は、テレビジョン受像機やコンピュータモニタに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のカラー陰極線管の一実施の形態にかかるマスク−フレーム組立体の部分断面図
【図２】本発明の一実施の形態にかかるカラー陰極線管の部分断面図
【図３】本発明のカラー陰極線管の一実施の形態にかかるシャドウマスクの斜視図
【図４】本発明のカラー陰極線管の一実施の形態にかかるフレームの斜視図
【図５】従来のカラー陰極線管のマスク−フレーム組立体の部分断面図
【符号の説明】
【００２４】
１  カラー陰極線管
５  シャドウマスク
６  フレーム
１１  主面部
１２  スカート部
１４  壁部
１７  溶接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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